人走茶凉|稀土永磁材料研究应用 我国应如何利用稀土储量世界第一的优势?( 二 )


①各向同性磁粉和粘结磁体粘结磁体是磁粉和粘结剂构成的复合体系 , 采用快淬方法制备的各向同性钕铁硼磁粉是粘结稀土永磁市场的绝对主力 。 ②各向异性磁粉和粘结磁体各向异性粘结稀土永磁体是一个历史悠久但又亟待开发的重要分支 。 传统的粘结Sm-Co磁体就是各向异性的 , 目前还一直维持着生产 。 在各向异性粘结稀土永磁体领域 , 磁体制造技术欠发达严重制约了其发展 。 ③增材制造粘结稀土磁体近年来 , 3D打印技术受到密切关注并在诸多领域飞速发展 。 采用3D打印制备粘结磁体 , 不仅可以应对奇特形状 , 而且能得到常规制备手段无法企及的特殊结构或性能 。
【人走茶凉|稀土永磁材料研究应用 我国应如何利用稀土储量世界第一的优势?】2.1.3热压/热变形钕铁硼利用热压/热变形工艺可将纳米晶磁粉(如快淬Nd-Fe-B磁粉)制备成各向同性的致密磁体(MQ-II磁体)和各向异性的致密磁体(MQ-III磁体) 。
2.1.4烧结钐钴烧结钐钴磁体的耐高温特性一直是研发工作的一个重要方向 , 当前主要针对耐高温烧结2:17型钐钴磁体 , 通过调整成分、优化工艺条件从而提高磁体的矫顽力 , 进而提升磁体的使用温度 , 并且保持较高的磁性能 。
2.2、稀土永磁材料未来研究趋势[5]
2.2.1开发高磁能积的粘结磁体稀土永磁材料基本上就是钕铁硼为主的材料 , 分为两类:烧结磁体和粘结磁体 。 钕铁硼烧结磁体是各向异性的 , 并且是全密度磁体 , 应用逐渐呈现扩大趋势 。 但是对于钕铁硼粘结磁体是各向同性的 , 钕铁硼粘结磁体的不足不断凸显出来 , 首先 , 其磁粉是各向同性的 , 最大磁能积上额较低 , 为能全部能满足现阶段的需求;其次 , 成型工艺也存在很大的局限性 , 即钕铁硼快淬磁粉主要用于制作压缩粘结磁体 , 其产量占比却是十分的低 。 随着电器小型化发展趋势的要求 , 开发高磁能积的粘结磁体成为市场新的需求方向 。
2.2.2推进高性能的各向异性稀土粘结磁体开发为了满足低碳经济的发展要求 , 对于高性能的各向异性稀土粘结磁体的开发与研究已经成为社会发展的重要研究问题 。 国际上开发新型各向异性稀土粘结磁体有二个途径:一是开发新材料 , 研究稀土铁氮新型永磁材料 , 制造单晶颗粒各向异性磁粉;二是开发新工艺 , 制造具有织构的钕铁硼各向异性磁粉 , 包括制备钕铁硼各向异性磁粉和热挤压各向异性磁粉 。
2.2.3促进纳米稀土永磁材料研发在对稀土永磁材料的研究与开发上 , 要将稀土材料与纳米技术相结合 , 通过将纳米材料所具备的小尺寸效应、量子效应、表面效应和界面效应等四大效应与稀土元素独特的电子层结构特点相结合 , 采用新型加工工艺制备纳米晶NdFeB磁粉 , 降低烧结温度 , 而且所得到的磁体磁能积更高 , 磁体形状自由度好、尺寸精度高 , 因而成为各大NdFeB永磁体生产公司的研究热点 , 有着广阔的市场前景 。
03、稀土永磁材料的应用
稀土永磁材料的突出特点就是其重量轻、体积小、磁性强、稳定性高、成本低廉 , 所以自问世以来受到了广泛关注 , 目前小到数码产品 , 大到机床、汽车、机械设备等 , 都可以看到稀土永磁材料的身影 。 稀土永磁材料的使用 , 提升了产品的高性能及稳定性 , 并且降低了产品成本 。
3.1、稀土永磁材料在电机中的应用[6]电机是以磁场作为传播媒介进行电能与机械能之间的能量转换的电力机械设备 。 一般而言 , 磁场可以通过电流产生 , 也可以通过永磁体产生 。 一般的永磁体其密度相对相抵、磁性有限 , 因此所能转化的能量也有较大限制 , 只能用于制造一些小型电机设备 。 而稀土永磁材料采电机中的使用 , 可以产生强大的磁场 , 并且可以在不需借助外力作用的情况下实现持续永久的磁场传递 , 因此稀土永磁材料可用于制造大型电机设备和精密电机器械 。 目前稀土永磁电机在我国的应用范围已经十分广泛 , 覆盖了航天航空、国防设备、大型机电制造、医疗器械、汽车、生产等多个领域 , 其生产制造范围几乎覆盖了整个电机行业 。


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